钛及其合金具有良好的生物相容性、耐腐蚀性和机械性能，因此被广泛用作生物医学植入物。然而，钛植入物也面临着有毒离子释放（如Al³⁺和V⁴⁺）、细菌感染和骨融合不良等挑战。为了克服这些缺点，人们开发了各种表面改性技术来改善钛植入物的生物学性能。磁控溅射制备复合膜是一种很有前景的材料表面改性方法，它能结合不同材料的优点，实现协同作用。本研究旨在探讨Ta(Cu)-O 复合膜对医用级钛合金成骨细胞增殖和抗菌性能的影响。由于磁控溅射法具有沉积速度快、密度高的优点，本研究采用磁控溅射法在钛合金（Ti-6Al-4V）上制备了三组 Ta(Cu)-O薄膜样品（Ta(Cu_10.82)-O；Ta(Cu_5.68)-O；Ta(Cu_3.43)-O）。随后，对它们的形态、成分、耐腐蚀性、亲水性和离子释放特性进行了分析评估。通过体外成骨细胞增殖实验和大肠杆菌（E. coli）抗菌活性测试，选出了细胞相容性和抗菌活性的最佳 Cu-Ta 比值。

实验结果表明， Ta(Cu)-O复合膜在抑制Al和V对有毒离子的释放方面具有较好的性能，并具有较高的硬度和弹性模量。 其中，Ta(Cu_3.43)-O样品具有较好的亲水性、增强的耐腐蚀性，以及最佳的细胞增殖、粘附和扩散能力。这可以归因于钽的存在，钽是促进细胞粘附和增殖的关键因素。另一方面，Ta(Cu_10.82)-O样品的抗菌性能最好，铜含量越高，抑菌效果越明显。然而，三组样品的抑菌率均超过97%。

研究成果的科学意义和应用前景：（1）提高医用钛合金材料的生物相容性：医用钛合金是常用的植入材料，但其生物相容性仍然存在一些问题。研究Ta(Cu)-O复合膜对医用钛合金的影响可以改善其生物相容性，减少植入后的排斥反应和炎症反应，有助于提高材料的耐用性。（2）促进骨组织再生及提高植入体抗菌性：通过研究成骨细胞在Ta(Cu)-O复合膜上的增殖情况，评估该复合膜对骨组织再生的促进作用。该复合膜能够促进骨细胞增殖和骨组织的生成，有望用于骨折修复、人工关节置换等骨科领域。同时发现Ta(Cu)-O复合膜具有抗菌性，可以有效抑制细菌的生长，（3）提高医疗器械的耐磨性和机械性能：研究表明，Ta(Cu)-O复合膜可以改善医用钛合金的性能，包括硬度、抗磨性和耐腐蚀性等。这对于制造更耐用的医疗器械，如人工关节、牙科种植体等，具有重要价值。